JP7764801B2 - Coverage calculation method, charged particle beam lithography method, coverage calculation device, and charged particle beam lithography device - Google Patents

Coverage calculation method, charged particle beam lithography method, coverage calculation device, and charged particle beam lithography device

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Description

本発明は、被覆率算出方法、荷電粒子ビーム描画方法、被覆率算出装置及び荷電粒子ビーム描画装置に関する。 The present invention relates to a coverage calculation method, a charged particle beam drawing method, a coverage calculation device, and a charged particle beam drawing device.

LSIの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターンをウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンの製作には、電子ビーム描画装置によってレジストを露光してパターンを形成する、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。 As LSIs become more highly integrated, the circuit line widths required for semiconductor devices are becoming finer every year. To form the desired circuit patterns on semiconductor devices, a method is adopted in which a high-precision master pattern formed on quartz is reduced and transferred onto a wafer using a reduction projection exposure system. To produce high-precision master patterns, a technique known as electron beam lithography is used, in which a resist is exposed to light using an electron beam writing system to form the pattern.

電子ビーム描画装置として、例えば、マルチビームを用いて一度に多くのビームを照射し、スループットを向上させたマルチビーム描画装置が知られている。このマルチビーム描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームが、複数の開口を有するアパーチャ部材を通過することでマルチビームが形成され、各ビームがブランキングプレートにおいてブランキング制御される。遮蔽されなかったビームが、光学系で縮小され、描画対象のマスク上の所望の位置に照射される。 One known example of an electron beam lithography device is a multi-beam lithography device that uses multiple beams to irradiate multiple beams at once, improving throughput. In this multi-beam lithography device, for example, an electron beam emitted from an electron gun passes through an aperture member with multiple openings to form multiple beams, and blanking of each beam is controlled by a blanking plate. The unblocked beam is reduced in size by an optical system and irradiated onto the desired position on the mask to be lithographed.

マルチビーム描画装置は、描画領域をメッシュ状に分割した画素(ピクセル)毎にパターンの被覆率(面積密度)を求め、被覆率に応じてマルチビームの各ビームの照射量を調整する。ピクセルサイズが小さい程、パターン形状を正確に反映し、解像度及び描画精度が向上する。しかし、ピクセルサイズの縮小に伴い、被覆率計算に要する時間が増大すると共に、被覆率の計算結果を記憶するためのメモリ使用量が増大するという問題があった。 A multi-beam drawing device calculates the pattern coverage (area density) for each pixel (pixel) that divides the drawing area into a mesh, and adjusts the irradiation dose of each beam of the multi-beam according to the coverage. The smaller the pixel size, the more accurately the pattern shape is reflected, improving resolution and drawing accuracy. However, as the pixel size decreases, there are problems such as an increase in the time required to calculate coverage and an increase in memory usage for storing the coverage calculation results.

例えば、図9(a)、図9(b)に示すように、ピクセルサイズ(ピクセルの1辺の長さ)を16nmから4nmに小さくした場合、被覆率の計算回数は1回から4回に増える。また、被覆率の計算結果を記憶するためのメモリ使用量は2byteから32byteに増える。ピクセルサイズを1/n倍(nは2以上の整数)にすることで、計算回数はn倍、メモリ使用量はn倍に増大していた。 For example, as shown in Figures 9(a) and 9(b), when the pixel size (the length of one side of a pixel) is reduced from 16 nm to 4 nm, the number of calculations for the coverage increases from 1 to 4. Furthermore, the memory usage for storing the calculation results of the coverage increases from 2 bytes to 32 bytes. By reducing the pixel size by 1/n (n is an integer equal to or greater than 2), the number of calculations increases by n times, and the memory usage increases by n2 times.

特開2005-340438号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-340438 特開2012-230689号公報JP 2012-230689 A 国際公開第2008/084543号WO 2008/084543

本発明は、ピクセル被覆率の計算量及びメモリ使用量を削減できる被覆率算出方法、荷電粒子ビーム描画方法、被覆率算出装置及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a coverage calculation method, a charged particle beam drawing method, a coverage calculation device, and a charged particle beam drawing device that can reduce the amount of pixel coverage calculation and memory usage.

本発明の一態様による被覆率算出方法は、荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する描画領域を所定サイズで分割したピクセル領域毎のパターンの被覆率を算出する被覆率算出方法であって、前記描画領域を第1サイズで仮想分割して複数の第1ピクセル領域を生成し、前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率を算出し、前記第1ピクセル領域を前記第1サイズより小さい第2サイズで仮想分割して前記ピクセル領域に対応する複数の第2ピクセル領域を生成し、前記第1ピクセル領域内のパターン形状を近似する前記第2ピクセル領域を選択し、前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率、前記第1ピクセル領域内の前記第2ピクセル領域の個数、及び前記選択した第2ピクセル領域の個数に基づいて、前記選択した第2ピクセル領域の被覆率を算出するものである。 A coverage calculation method according to one aspect of the present invention is a method for calculating the pattern coverage for each pixel region obtained by dividing a drawing region in which a pattern is drawn by irradiating a charged particle beam with a predetermined size. The method virtually divides the drawing region by a first size to generate a plurality of first pixel regions, calculates the pattern coverage for the first pixel regions, virtually divides the first pixel region by a second size smaller than the first size to generate a plurality of second pixel regions corresponding to the pixel regions, selects a second pixel region that approximates the pattern shape within the first pixel region, and calculates the pattern coverage for the selected second pixel region based on the pattern coverage for the first pixel region, the number of second pixel regions within the first pixel region, and the number of selected second pixel regions.

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、上記被覆率算出方法で算出された前記第2ピクセル領域の被覆率を用いて、前記ピクセル領域毎の照射量を算出し、前記算出した照射量に基づいて荷電粒子ビームを制御し、基板にパターンを描画するものである。 A charged particle beam writing method according to one aspect of the present invention calculates the irradiation dose for each pixel region using the coverage of the second pixel region calculated by the above-described coverage calculation method, and controls the charged particle beam based on the calculated irradiation dose to write a pattern on a substrate.

本発明の一態様による被覆率算出装置は、荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する描画領域を所定サイズで分割したピクセル領域毎のパターンの被覆率を算出する被覆率算出装置であって、前記描画領域を第1サイズで仮想分割して複数の第1ピクセル領域を生成し、前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率を算出し、前記第1ピクセル領域を前記第1サイズより小さい第2サイズで仮想分割して前記ピクセル領域に対応する複数の第2ピクセル領域を生成し、前記第1ピクセル領域内のパターン形状を近似する前記第2ピクセルを選択するラスタライズ部を有し、前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率、前記第1ピクセル領域内の前記第2ピクセル領域の個数、及び前記選択した第2ピクセル領域の個数に基づいて、前記選択した第2ピクセル領域の被覆率を算出するものである。 A coverage calculation device according to one aspect of the present invention is a coverage calculation device that irradiates a charged particle beam and calculates the pattern coverage for each pixel region obtained by dividing a drawing region in which a pattern is drawn by a predetermined size. The coverage calculation device virtually divides the drawing region by a first size to generate a plurality of first pixel regions, calculates the pattern coverage for the first pixel regions, virtually divides the first pixel region by a second size smaller than the first size to generate a plurality of second pixel regions corresponding to the pixel regions, and has a rasterization unit that selects the second pixels that approximate the pattern shape within the first pixel region. The coverage calculation device calculates the pattern coverage for the selected second pixel regions based on the pattern coverage for the first pixel region, the number of second pixel regions within the first pixel region, and the number of selected second pixel regions.

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、上記被覆率算出装置により算出された前記第2ピクセル領域の被覆率を用いて前記ピクセルル領域毎の照射量を算出し、前記ピクセル領域毎の照射量を定義したドーズマップを作成するドーズマップ作成部と、前記ドーズマップに基づいて前記ピクセル領域毎の照射時間を算出する照射時間算出部と、前記算出した照射時間に基づいて荷電粒子ビームの照射量を制御する描画制御部と、を備えるものである。 A charged particle beam lithography apparatus according to one aspect of the present invention includes a dose map creation unit that calculates the irradiation dose for each pixel region using the coverage of the second pixel region calculated by the coverage calculation device and creates a dose map that defines the irradiation dose for each pixel region; an irradiation time calculation unit that calculates the irradiation time for each pixel region based on the dose map; and a lithography control unit that controls the irradiation dose of the charged particle beam based on the calculated irradiation time.

本発明によれば、ピクセル被覆率の計算量及びメモリ使用量を削減できる。 This invention reduces the amount of pixel coverage calculation and memory usage.

本発明の実施形態に係るマルチ荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a multi-charged particle beam writing apparatus according to an embodiment of the present invention; アパーチャ部材の構成例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of the configuration of an aperture member. 描画動作の一例を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a drawing operation. マルチビームの照射領域と描画対象画素の一例を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating an example of a multi-beam irradiation area and a pixel to be written. 同実施形態に係る描画方法を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a drawing method according to the embodiment. (a)は第1ピクセルの被覆率を示す図であり、(b)は第1ピクセルを分割した第2ピクセルを示す図であり、(c)は第2ピクセルの内外判定情報を示す図である。1A is a diagram showing the coverage rate of a first pixel, FIG. 1B is a diagram showing second pixels obtained by dividing the first pixel, and FIG. 1C is a diagram showing inside/outside determination information of the second pixel. 第2ピクセルの被覆率を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the coverage of a second pixel. (a)は第1ピクセルにおけるパターンの重心位置を示す図であり、(b)~(d)は第2ピクセルの選択方法を説明する図である。1A is a diagram showing the position of the center of gravity of a pattern in a first pixel, and FIGS. 1B to 1D are diagrams for explaining a method for selecting a second pixel. (a)(b)は比較例による被覆率の計算回数を説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating the number of calculations of the coverage rate according to a comparative example.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは電子ビームに限るものでなく、イオンビーム等でもよい。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiments, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and an ion beam, etc. may also be used.

図1は、実施の形態に係る被覆率算出装置を用いた描画装置の概略構成図である。図1に示すように、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。描画装置100は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。 Figure 1 is a schematic diagram of a drawing device using a coverage calculation device according to an embodiment. As shown in Figure 1, the drawing device 100 includes a drawing unit 150 and a control unit 160. The drawing device 100 is an example of a multi-charged particle beam drawing device.

描画部150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、アパーチャ部材203、ブランキングプレート204、縮小レンズ205、制限アパーチャ部材206、対物レンズ207、及び偏向器208が配置されている。 The drawing section 150 includes an electron lens barrel 102 and a drawing chamber 103. Inside the electron lens barrel 102, an electron gun 201, an illumination lens 202, an aperture member 203, a blanking plate 204, a reduction lens 205, a limiting aperture member 206, an objective lens 207, and a deflector 208 are arranged.

描画室103内には、連続移動可能なXYステージ105が配置される。XYステージ105上には、描画時には描画対象となる基板101が配置される。基板101には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板(シリコンウェハ)等が含まれる。また、基板101には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。XYステージ105上には、さらに、XYステージ105の位置測定用のミラー210が配置される。 A continuously movable XY stage 105 is placed within the drawing chamber 103. A substrate 101, which is the target of drawing during drawing, is placed on the XY stage 105. The substrate 101 includes an exposure mask used when manufacturing a semiconductor device, or a semiconductor substrate (silicon wafer) on which a semiconductor device is manufactured. The substrate 101 also includes a mask blank coated with resist, on which nothing has yet been drawn. A mirror 210 for measuring the position of the XY stage 105 is also placed on the XY stage 105.

制御部160は、制御計算機110、メモリ112、偏向制御回路130、ステージ位置検出器139、及び磁気ディスク装置等の記憶装置140,142を有している。これらはバスを介して互いに接続されている。記憶装置140には、描画データが外部から入力され、格納されている。 The control unit 160 has a control computer 110, memory 112, deflection control circuit 130, stage position detector 139, and storage devices 140 and 142 such as magnetic disk drives. These are connected to each other via a bus. Drawing data is input from the outside and stored in the storage device 140.

制御計算機110は、ラスタライズ部50、ドーズマップ作成部52、照射時間算出部54及び描画制御部60を有する。これらの機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、ソフトウェアで構成されてもよい。ソフトウェアで構成する場合には、少なくとも一部の機能を実現するプログラムを記録媒体に収納し、CPUを有するコンピュータに読み込ませて実行させてもよい。プログラムを収納する記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。制御計算機110における演算結果等の情報はメモリ112にその都度格納される。ラスタライズ部50及びドーズマップ作成部52により、本実施形態による被覆率算出装置の処理が実行される。 The control computer 110 has a rasterization unit 50, a dose map creation unit 52, an irradiation time calculation unit 54, and a drawing control unit 60. These functions may be configured as hardware such as electrical circuits, or as software. If configured as software, a program that realizes at least some of the functions may be stored on a recording medium and read and executed by a computer having a CPU. The recording medium that stores the program is not limited to removable media such as magnetic disks or optical disks, but may also be fixed recording media such as hard disk drives or memory. Information such as calculation results in the control computer 110 is stored in the memory 112 each time. The processing of the coverage calculation device according to this embodiment is performed by the rasterization unit 50 and the dose map creation unit 52.

図2は、アパーチャ部材203の構成例を示す概念図である。図2において、アパーチャ部材203には、縦横に複数の開口部22が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。例えば、縦横(x,y方向)に512×512列の開口部22が形成される。各開口部22は、共に同じ寸法の矩形で形成される。開口部22は円形であってもよい。 Figure 2 is a conceptual diagram showing an example configuration of the aperture member 203. In Figure 2, a plurality of openings 22 are formed in the aperture member 203 in a matrix at a predetermined pitch. For example, 512 x 512 rows of openings 22 are formed in the vertical and horizontal directions (x and y directions). Each opening 22 is formed as a rectangle of the same dimensions. The openings 22 may also be circular.

これらの複数の開口部22を電子ビーム200の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム20a~eが形成されることになる。ここでは、縦横(x,y方向)が共に2列以上の開口部22が配置された例を示したが、これに限るものではない。例えば、縦横(x,y方向)どちらか一方が複数列で他方は1列だけであっても構わない。 Multi-beams 20a-e are formed when a portion of the electron beam 200 passes through each of these multiple openings 22. While an example is shown here in which two or more rows of openings 22 are arranged vertically and horizontally (x and y directions), this is not limiting. For example, there may be multiple rows in either the vertical or horizontal direction (x and y directions) and only one row in the other.

ブランキングプレート204は、図2に示したアパーチャ部材203の各開口部22に対応する位置にマルチビームのそれぞれのビームの通過用の通過孔(開口部)が開口される。そして、各通過孔を挟んでブランキング偏向用の電極の組(ブランカ:ブランキング偏向器)が配置される。2つの電極の一方は、偏向制御回路130からの制御信号に基づく偏向電圧が印加され、他方は接地される。 The blanking plate 204 has passage holes (openings) for the passage of each of the multi-beams at positions corresponding to the openings 22 of the aperture member 203 shown in Figure 2. A pair of electrodes for blanking deflection (blankers: blanking deflectors) is arranged across each passage hole. A deflection voltage based on a control signal from the deflection control circuit 130 is applied to one of the two electrodes, and the other is grounded.

各通過孔を通過する電子ビーム20a~eは、ブランカによってそれぞれ独立に偏向され、ブランキング制御が行われる。このように、複数のブランカが、アパーチャ部材203の複数の開口部22を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。 Electron beams 20a-e passing through each passage hole are independently deflected by a blanker, and blanking control is performed. In this way, multiple blankers perform blanking deflection on the corresponding beams among the multi-beams that have passed through the multiple openings 22 in the aperture member 203.

図3は、描画動作の一例を説明する概念図である。図3に示すように、基板101の描画領域30は、例えば、y方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域32に仮想分割される。 Figure 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a drawing operation. As shown in Figure 3, the drawing area 30 on the substrate 101 is virtually divided into a plurality of rectangular stripe areas 32 with a predetermined width in the y direction, for example.

まず、XYステージ105を移動させて、第1番目のストライプ領域32の左端、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビーム20の照射で照射可能な照射領域34が位置するように調整し、描画が開始される。第1番目のストライプ領域32を描画する際には、XYステージ105を例えば-x方向に移動させることにより、相対的にx方向へと描画を進めていく。XYステージ105は所定の速度で例えば連続移動させる。 First, the XY stage 105 is moved and adjusted so that the irradiation area 34 that can be irradiated with one irradiation of the multi-beam 20 is positioned at the left end of the first stripe area 32, or further to the left, and then drawing begins. When drawing the first stripe area 32, the XY stage 105 is moved, for example, in the -x direction, thereby relatively progressing drawing in the x direction. The XY stage 105 is moved, for example, continuously, at a predetermined speed.

第1番目のストライプ領域32の描画終了後、ステージ位置を-y方向に移動させて、第2番目のストライプ領域32の右端、あるいはさらに右側の位置に照射領域34が相対的にy方向に位置するように調整し、今度は、XYステージ105を例えばx方向に移動させることにより、-x方向にむかって同様に描画を行う。 After completing the drawing of the first stripe region 32, the stage position is moved in the -y direction, and the irradiation region 34 is adjusted so that it is positioned at the right end of the second stripe region 32, or further to the right, relative to the y direction. Then, by moving the XY stage 105, for example, in the x direction, drawing is performed in the same way in the -x direction.

第3番目のストライプ領域32では、x方向に向かって描画し、第4番目のストライプ領域32では、-x方向に向かって描画するといったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、かかる交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域32を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。1回のショットでは、アパーチャ部材203の各開口部22を通過することによって形成されたマルチビームによって、最大で開口部22と同数の複数のショットパターンが一度に形成される。 The writing time can be reduced by alternating the direction of writing, such as writing in the x direction in the third stripe region 32 and writing in the -x direction in the fourth stripe region 32. However, this is not limited to alternating the direction of writing; writing in the same direction can also be performed when writing each stripe region 32. In one shot, multiple shot patterns, up to the same number as the number of openings 22, are formed at once by the multi-beams formed by passing through each opening 22 in the aperture member 203.

図4は、マルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。図4において、ストライプ領域32は、例えば、マルチビームのビームサイズでメッシュ状の複数のメッシュ領域40に分割される。各メッシュ領域40が描画ピクセル領域(描画位置)となる。図4の例では、基板101の描画領域が、例えばy方向に、一回のマルチビーム20a~eの照射で照射可能な照射領域34のサイズ(ショットサイズ)より小さい幅サイズで複数のストライプ領域32に分割された場合を示している。なお、ストライプ領域32の幅は、これに限るものではなく、例えば、照射領域34のn倍(nは1以上の整数)のサイズであってもよい。 Figure 4 shows an example of a multi-beam irradiation area and a pixel to be drawn. In Figure 4, the stripe area 32 is divided into multiple mesh areas 40, for example, based on the beam size of the multi-beam. Each mesh area 40 becomes a drawing pixel area (drawing position). The example in Figure 4 shows a case where the drawing area of the substrate 101 is divided into multiple stripe areas 32, for example, in the y direction, with a width smaller than the size (shot size) of the irradiation area 34 that can be irradiated with a single irradiation of the multi-beams 20a-e. Note that the width of the stripe areas 32 is not limited to this and may be, for example, n times the size of the irradiation area 34 (n is an integer greater than or equal to 1).

照射領域34内に、一回のマルチビーム20a~eの照射で照射可能な複数の画素24(ビームの描画位置)が示されている。言い換えれば、隣り合う画素24間のピッチがマルチビームの各ビーム間のピッチとなる。図4の例では、隣り合う4つの画素24で囲まれると共に、4つの画素24のうちの1つの画素24を含む正方形の領域で1つのサブピッチ領域26を構成する。図4は、各サブピッチ領域26が、4×4画素で構成される場合を示している。 The irradiation area 34 shows multiple pixels 24 (beam drawing positions) that can be irradiated with a single irradiation of the multi-beams 20a-e. In other words, the pitch between adjacent pixels 24 is the pitch between each beam of the multi-beam. In the example of Figure 4, one sub-pitch area 26 is formed by a square area surrounded by four adjacent pixels 24 and including one of the four pixels 24. Figure 4 shows a case where each sub-pitch area 26 is made up of 4 x 4 pixels.

図4は、描画ピクセル領域のサイズをビームサイズとしているが、描画ピクセル領域のサイズが小さい程、パターン形状を正確に反映し、解像度及び描画精度が向上する。 In Figure 4, the size of the drawing pixel area is used as the beam size, but the smaller the size of the drawing pixel area, the more accurately the pattern shape is reflected, improving resolution and drawing accuracy.

次に、描画部150の動作について説明する。電子銃201(放出部)から放出された電子ビーム200は、照明レンズ202によりほぼ垂直にアパーチャ部材203全体を照明する。電子ビーム200がアパーチャ部材203の複数の開口部22をそれぞれ通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム(マルチビーム)20a~eが形成される。マルチビーム20a~eは、ブランキングプレート204のそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランカは、それぞれ個別に、通過する電子ビーム20を演算された描画時間(照射時間)の間だけビームON、それ以外はビームOFFとなるように偏向する(ブランキング偏向を行う)。 Next, the operation of the drawing unit 150 will be described. The electron beam 200 emitted from the electron gun 201 (emitter) is illuminated almost perpendicularly by the illumination lens 202 onto the entire aperture member 203. As the electron beam 200 passes through each of the multiple openings 22 in the aperture member 203, multiple electron beams (multi-beams) 20a-e, each having a rectangular shape, are formed. The multi-beams 20a-e pass through corresponding blankers on the blanking plate 204. Each blanker individually deflects the passing electron beam 20 so that the beam is ON only for the calculated drawing time (irradiation time) and OFF at other times (performs blanking deflection).

ブランキングプレート204を通過したマルチビーム20a~eは、縮小レンズ205によって、縮小され、制限アパーチャ部材206に形成された中心の開口部に向かって進む。ブランキングプレート204のブランカによってビームOFFとなるように偏向された電子ビームは、制限アパーチャ部材206(ブランキングアパーチャ部材)の中心の開口部から位置がはずれ、制限アパーチャ部材206によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート204のブランカによって偏向されなかった(ビームONとなるように偏向された)電子ビームは、制限アパーチャ部材206の中心の開口部を通過する。 After passing through the blanking plate 204, the multi-beams 20a-e are reduced by the reduction lens 205 and travel toward the central opening formed in the limiting aperture member 206. Electron beams deflected by the blanker of the blanking plate 204 to turn the beam OFF move away from the central opening of the limiting aperture member 206 (blanking aperture member) and are blocked by the limiting aperture member 206. On the other hand, electron beams not deflected by the blanker of the blanking plate 204 (deflected to turn the beam ON) pass through the central opening of the limiting aperture member 206.

ビームONになってからビームOFFになるまでに形成された、制限アパーチャ部材206を通過したビームにより、1回分のショットのビームが形成される。制限アパーチャ部材206を通過したマルチビームは、対物レンズ207により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器208によって各ビーム(マルチビーム20全体)が同方向にまとめて偏向され、基板101上のそれぞれの描画位置(照射位置)に照射される。 The beams formed from when the beam is turned on until when it is turned off and that pass through the limiting aperture member 206 form one shot of beam. The multi-beams that pass through the limiting aperture member 206 are focused by the objective lens 207 to form a pattern image with the desired reduction ratio, and the deflector 208 deflects each beam (the entire multi-beam 20) in the same direction, irradiating each of the drawing positions (irradiation positions) on the substrate 101.

XYステージ105が連続移動している時、ビームの描画位置(照射位置)がXYステージ105の移動に追従するように偏向器208によってトラッキング制御される。ステージ位置検出器139からXYステージ105上のミラー210に向けてレーザを照射し、その反射光を用いてXYステージ105の位置が測定される。一度に照射されるマルチビームは、理想的にはアパーチャ部材203の複数の開口部の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。 When the XY stage 105 moves continuously, the deflector 208 performs tracking control so that the beam drawing position (irradiation position) follows the movement of the XY stage 105. A laser is emitted from the stage position detector 139 toward the mirror 210 on the XY stage 105, and the position of the XY stage 105 is measured using the reflected light. Ideally, the multiple beams irradiated at one time will be aligned at a pitch obtained by multiplying the arrangement pitch of the multiple openings in the aperture member 203 by the desired reduction ratio described above.

描画装置100は、各回のトラッキング動作中にXYステージ105の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビームを、描画位置を順にシフトさせて照射する。 During each tracking operation, the drawing device 100 shifts the drawing position in sequence and irradiates the multi-beams that become shot beams while following the movement of the XY stage 105.

図5は、実施の形態による描画方法を説明するフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart illustrating a drawing method according to an embodiment.

ラスタライズ部50が、記憶装置140から描画データを読み出し、第1ピクセル領域毎に、当該第1ピクセル領域内のパターン被覆率(以下、被覆率と記載する)を算出する(ステップS1)。第1ピクセル領域は、描画領域(例えば、ストライプ領域32)を第1サイズM1でメッシュ状に仮想分割したものである。第1サイズM1は、例えば、マルチビームの1本のビーム(個別ビーム)のサイズである。第1ピクセル領域の被覆率はメモリ112に保存される。 The rasterization unit 50 reads the drawing data from the storage device 140 and calculates the pattern coverage within each first pixel region (hereinafter referred to as coverage) (step S1). The first pixel region is a virtual division of the drawing region (e.g., stripe region 32) into a mesh of a first size M1. The first size M1 is, for example, the size of one beam (individual beam) of a multi-beam. The coverage of the first pixel region is stored in memory 112.

次に、ラスタライズ部50は、各第1ピクセル領域を、第1サイズM1より小さい第2サイズM2でメッシュ状に複数の第2ピクセル領域に仮想分割する。第2ピクセル領域は、描画ピクセル領域に対応する。以下、第1ピクセル領域、第2ピクセル領域、描画ピクセル領域を、それぞれ、第1ピクセル、第2ピクセル、描画ピクセルと記載する。ラスタライズ部50は、第2ピクセル毎に、当該第2ピクセルの中心がパターンに含まれるか否か検査し、中心がパターンに含まれる第2ピクセルを、パターンの内側に位置する第2ピクセルとして判定する(ステップS2)。第2ピクセルの中心がパターンに含まれるとは、第2ピクセルの中心がパターン上に位置していることをいう。パターンの内側に位置する第2ピクセル群は、パターン形状を近似するものである。 Next, the rasterization unit 50 virtually divides each first pixel region into multiple second pixel regions in a mesh pattern with a second size M2 smaller than the first size M1. The second pixel regions correspond to the drawing pixel regions. Hereinafter, the first pixel region, second pixel region, and drawing pixel region will be referred to as the first pixel, second pixel, and drawing pixel, respectively. For each second pixel, the rasterization unit 50 checks whether the center of the second pixel is included in the pattern, and determines that a second pixel whose center is included in the pattern is a second pixel located inside the pattern (step S2). The center of a second pixel being included in the pattern means that the center of the second pixel is located on the pattern. A group of second pixels located inside the pattern approximates the pattern shape.

中心がパターンに含まれない第2ピクセルは、パターンの外側に位置する第2ピクセルとして判定する。第2ピクセル毎に、パターンの内側に位置するか又は外側に位置するか判定した内外判定情報が、メモリ112に保存される。 A second pixel whose center is not included in the pattern is determined to be a second pixel located outside the pattern. For each second pixel, inside/outside determination information determining whether it is located inside or outside the pattern is stored in memory 112.

例えば、ステップS1では、図6(a)に示すように、第1ピクセル毎の被覆率を算出する。第1ピクセルの被覆率Aは、例えば16ビットの精度でメモリ112に保存される。 For example, in step S1, the coverage rate for each first pixel is calculated as shown in FIG. 6(a). The coverage rate A for the first pixel is stored in memory 112 with, for example, 16-bit precision.

図6(b)に示すように、ステップS2において、第1サイズM1の第1ピクセルを、第2サイズM2の第2ピクセルに仮想分割する。この例では、第2サイズM2を第1サイズM1の1辺の長さの1/4倍とし(M1/M2=4)、第1ピクセルを16個の第2ピクセルに仮想分割している。 As shown in Figure 6(b), in step S2, a first pixel of a first size M1 is virtually divided into second pixels of a second size M2. In this example, the second size M2 is set to 1/4 the length of one side of the first size M1 (M1/M2 = 4), and the first pixel is virtually divided into 16 second pixels.

そして、第2ピクセルの中心がパターンに含まれるか否か検査する。図6(b)に示す例では、図中最下段の4つの第2ピクセルの中心と、下から2段目、右から1~3番目の3つの第2ピクセルの中心がパターンに含まれるため、これら7つの第2ピクセルはパターンの内側に位置すると判定する。下から2段目、左から1番目の1つの第2ピクセル、上から1段目の4つの第2ピクセル、上から2段目の4つの第2ピクセルは、中心がパターンに含まれないため、これら9つの第2ピクセルはパターンの外側に位置すると判定する。 Then, it is checked whether the centers of the second pixels are included in the pattern. In the example shown in Figure 6(b), the centers of the four second pixels in the bottom row and the three second pixels first to third from the right in the second row from the bottom are included in the pattern, so these seven second pixels are determined to be located inside the pattern. The centers of the one second pixel in the second row from the bottom and first from the left, the four second pixels in the first row from the top, and the four second pixels in the second row from the top are not included in the pattern, so these nine second pixels are determined to be located outside the pattern.

各第2ピクセルについて、パターンの内側に位置する場合は“1”、外側に位置する場合は“0”とする1ビットの内外判定情報をメモリ112に保存する。例えば、図6(c)に示すように、第1ピクセルを仮想分割した16個の第2ピクセルについて、16ビットの内外判定情報をメモリ112に保存する。 For each second pixel, 1-bit inside/outside determination information, which is "1" if it is located inside the pattern and "0" if it is located outside the pattern, is stored in memory 112. For example, as shown in Figure 6(c), 16-bit inside/outside determination information is stored in memory 112 for 16 second pixels obtained by virtually dividing a first pixel.

次に、ドーズマップ作成部52が、描画領域(例えばストライプ領域32)を、所定のサイズでメッシュ状に複数の近接メッシュ領域(近接効果補正計算用メッシュ領域)に仮想分割する。近接メッシュ領域のサイズは、近接効果の影響範囲の1/10程度、例えば、1μm程度に設定すると好適である。ドーズマップ作成部52は、記憶装置140から描画データを読み出し、近接メッシュ領域毎に、当該近接メッシュ領域内に配置されるパターンの被覆率ρを算出する。 Next, the dose map creation unit 52 virtually divides the drawing region (e.g., stripe region 32) into a plurality of proximity mesh regions (mesh regions for calculating proximity effect corrections) of a predetermined size in a mesh pattern. The size of the proximity mesh region is preferably set to approximately 1/10 of the range of influence of the proximity effect, for example, approximately 1 μm. The dose map creation unit 52 reads the drawing data from the storage device 140 and calculates, for each proximity mesh region, the coverage rate ρ of the pattern to be placed within that proximity mesh region.

次に、ドーズマップ作成部52は、近接メッシュ領域毎に、近接効果を補正するための近接効果補正照射係数Dp(x)を演算する。近接効果補正照射係数Dp(x)は、後方散乱係数η、しきい値モデルの照射量閾値Dth、被覆率ρ、及び分布関数g(x)を用いた、従来手法と同様の近接効果補正用のしきい値モデルによって定義できる。 Next, the dose map creation unit 52 calculates a proximity effect correction irradiation coefficient Dp(x) for correcting the proximity effect for each proximity mesh region. The proximity effect correction irradiation coefficient Dp(x) can be defined by a threshold model for proximity effect correction similar to conventional methods, using the backscattering coefficient η, the threshold dose threshold Dth of the threshold model, the coverage ρ, and the distribution function g(x).

次に、ドーズマップ作成部52は、描画ピクセル(第2ピクセル)毎に、当該描画ピクセルに照射するための入射照射量D(ドーズ量)を演算する。入射照射量Dは、例えば、予め設定された基準照射量Dbaseに、近接効果補正照射係数Dpと、描画ピクセルの被覆率ρ´とを乗じた値として演算すればよい。 Next, the dose map creation unit 52 calculates, for each drawing pixel (second pixel), the incident irradiation amount D (dose amount) to be applied to that drawing pixel. The incident irradiation amount D may be calculated, for example, as the value obtained by multiplying a preset base irradiation amount Dbase by a proximity effect correction irradiation coefficient Dp and the coverage rate ρ' of the drawing pixel.

基準照射量Dbaseは、例えば、Dth/(1/2+η)で定義できる。 The base dose Dbase can be defined, for example, as Dth/(1/2 + η).

描画ピクセルの被覆率ρ´の算出にあたり、ドーズマップ作成部52は、メモリ112から、描画ピクセルを含む第1ピクセルの被覆率Aと内外判定情報を読み出す。ドーズマップ作成部52は、読み出した第1ピクセルの被覆率A、第1ピクセルにおいて内外判定情報が“1”の描画ピクセルの数NIN、第1ピクセルのサイズM1、描画ピクセルのサイズM2を用いて、以下の式(1)から、内外判定情報が“1”の描画ピクセルの被覆率ρ´を算出する。以下の式(1)の(M1/M2)は、第1ピクセル内の描画ピクセルの数を表す。 In calculating the coverage ρ' of the drawing pixel, the dose map creation unit 52 reads out the coverage A and inside/outside determination information of the first pixel including the drawing pixel from the memory 112. The dose map creation unit 52 calculates the coverage ρ' of the drawing pixel whose inside/outside determination information is "1" from the following formula (1) using the read-out coverage A of the first pixel, the number N IN of drawing pixels in the first pixel whose inside/outside determination information is "1", the size M1 of the first pixel, and the size M2 of the drawing pixel. In the following formula (1), (M1/M2) 2 represents the number of drawing pixels in the first pixel.

ρ´=(A/NIN)×(M1/M2) ・・・(1) ρ′=(A/N IN )×(M1/M2) 2 ...(1)

ドーズマップ作成部52は、内外判定情報が“0”の描画ピクセル(第2ピクセル)の被覆率ρ´を0とする。 The dose map creation unit 52 sets the coverage ρ' of the drawing pixel (second pixel) whose inside/outside determination information is "0" to 0.

図6(a)~(c)に示す例で、第1ピクセルの被覆率A=0.4とした場合、第1ピクセル内の16個の描画ピクセルの被覆率ρ´は図7のようになる。 In the example shown in Figures 6(a) to (c), if the coverage rate A of the first pixel is set to 0.4, the coverage rate ρ' of the 16 drawing pixels within the first pixel will be as shown in Figure 7.

このようにして、ドーズマップ作成部52は、描画データに定義される複数の図形パターンのレイアウトに基づいた、近接効果が補正された描画ピクセル毎の入射照射量D(x)を算出する。 In this way, the dose map creation unit 52 calculates the incident dose D(x) for each drawing pixel, corrected for the proximity effect, based on the layout of multiple graphic patterns defined in the drawing data.

そして、ドーズマップ作成部52は、ストライプ単位で、描画ピクセル毎の入射照射量Dを定義したドーズマップを作成する(ステップS3)。作成されたドーズマップは、例えば、記憶装置142に格納される。 Then, the dose map creation unit 52 creates a dose map that defines the incident irradiation dose D for each drawing pixel in stripe units (step S3). The created dose map is stored, for example, in the storage device 142.

照射時間演算部54は、最新のドーズマップを参照して、描画ピクセル毎に、照射量Dに対応する照射時間tを算出する(ステップS4)。照射時間tは、照射量Dを電流密度で割ることで算出される。各描画ピクセルの照射時間tは、マルチビーム20の1ショットで照射可能な最大照射時間内の値として演算される。照射時間データは記憶装置142に格納される。 The irradiation time calculation unit 54 refers to the latest dose map and calculates the irradiation time t corresponding to the irradiation dose D for each drawing pixel (step S4). The irradiation time t is calculated by dividing the irradiation dose D by the current density. The irradiation time t for each drawing pixel is calculated as a value within the maximum irradiation time possible for one shot of the multi-beam 20. The irradiation time data is stored in the storage device 142.

描画工程(ステップS5)では、描画制御部60が、照射時間データを描画シーケンスに沿ってショット順に並び替える。そして、ショット順に照射時間データを偏向制御回路130に転送する。偏向制御回路130は、ブランキングプレート204にショット順にブランキング制御信号を出力すると共に、偏向器208にショット順に偏向制御信号を出力する。描画部150は、描画ピクセル毎に算出した照射量のマルチビームを用いて、基板101にパターンを描画する。 In the drawing process (step S5), the drawing control unit 60 rearranges the irradiation time data in shot order according to the drawing sequence. The irradiation time data is then transferred to the deflection control circuit 130 in shot order. The deflection control circuit 130 outputs a blanking control signal to the blanking plate 204 in shot order, and outputs a deflection control signal to the deflector 208 in shot order. The drawing unit 150 draws a pattern on the substrate 101 using multiple beams with an irradiation amount calculated for each drawing pixel.

ラスタライズ処理において、図9(b)に示す例では、16個のピクセルの被覆率の計算結果を記憶するために32byteのメモリ使用量を必要としたが、本実施形態では、第1ピクセルの被覆率(16ビット)と16個の第2ピクセルの内外判定情報(16ビット)を記憶しておけばよく、メモリ使用量を4byteに削減できる。また、被覆率計算の回数を減らし、計算量を削減できる。 In the rasterization process, in the example shown in Figure 9(b), 32 bytes of memory were required to store the calculation results of the coverage rate for 16 pixels. However, in this embodiment, it is sufficient to store the coverage rate (16 bits) for the first pixel and the inside/outside determination information (16 bits) for 16 second pixels, reducing memory usage to 4 bytes. This also reduces the number of coverage rate calculations and the amount of calculation required.

上記実施形態では、第1ピクセルを仮想分割した第2画素の中心がパターンの内側にあるか、又は外側にあるかを検査し、パターン形状を近似する第2画素として画素中心がパターンの内側にある第2画素を選択したが、第1ピクセルにおけるパターンの重心位置を考慮してパターン形状を近似する第2ピクセルを選択してもよい。 In the above embodiment, the center of the second pixel obtained by virtually dividing the first pixel was checked to see if it was inside or outside the pattern, and the second pixel whose pixel center was inside the pattern was selected as the second pixel that approximates the pattern shape. However, the second pixel that approximates the pattern shape may also be selected taking into account the position of the center of gravity of the pattern at the first pixel.

例えば、ラスタライズ部50が、図8(a)に示すように、第1ピクセルの被覆率Aを算出すると共に、第1ピクセルにおけるパターンの重心CGを求める。 For example, as shown in Figure 8(a), the rasterization unit 50 calculates the coverage rate A of the first pixel and determines the center of gravity CG of the pattern at the first pixel.

次に、ラスタライズ部50は、図8(b)に示すように、矩形の第1ピクセルの4つの辺H1~H4のうち、重心CGに最も近い辺を選択する。図8(b)に示す例では、図中下側の辺H1が重心CGに最も近い。 Next, as shown in Figure 8(b), the rasterization unit 50 selects the side closest to the center of gravity CG from the four sides H1 to H4 of the first pixel of the rectangle. In the example shown in Figure 8(b), the bottom side H1 in the figure is closest to the center of gravity CG.

次に、ラスタライズ部50は、第1ピクセル内のパターン形状を近似する複数の第2ピクセル(第2ピクセル群)を選択する。例えば、パターンの重心CGに最も近い辺H1から、この辺H1に対向する辺H3に向かって、辺H1と平行なk列分の第2ピクセル群を選択する。kは、第1ピクセルの被覆率A、第1ピクセルのサイズM1及び第2ピクセルのサイズM2を用いて、下記の式(2)から算出される。 Next, the rasterization unit 50 selects multiple second pixels (second pixel groups) that approximate the pattern shape within the first pixel. For example, it selects k columns of second pixel groups parallel to side H1, starting from side H1 closest to the center of gravity CG of the pattern toward side H3 opposite side H1. k is calculated using the coverage rate A of the first pixel, the size M1 of the first pixel, and the size M2 of the second pixel, using the following formula (2):

k=ceil(A×(M1/M2)) ・・・(2) k=ceil(A×(M1/M2))...(2)

例えば、A=0.4とし、第1ピクセルを16個の第2ピクセルに仮想分割する場合(M1/M2=4)、k=2となり、図8(c)に示すように、辺H1から辺H3に向かって2列分、すなわち下側2列分の第2ピクセル群を選択する。 For example, if A = 0.4 and the first pixel is virtually divided into 16 second pixels (M1/M2 = 4), then k = 2, and as shown in Figure 8 (c), two rows of second pixels from side H1 toward side H3, i.e., the bottom two rows, are selected.

図8(d)に示すように、各第2ピクセルについて、選択された場合は“1”、選択されなかった場合は“0”とする1ビットの選択情報を、第1ピクセルの被覆率Aと共にメモリ112に保存する。 As shown in Figure 8(d), for each second pixel, one bit of selection information, which is "1" if selected and "0" if not selected, is stored in memory 112 along with the coverage rate A of the first pixel.

ドーズマップ作成部52は、第1ピクセルの被覆率A、選択情報が“1”の描画ピクセル(第2ピクセル)の数NSEL、第1ピクセルのサイズM1、描画ピクセルのサイズM2を用いて、以下の式(3)から、選択情報が“1”の描画ピクセルの被覆率ρ´を算出する。 The dose map creation unit 52 calculates the coverage ρ' of the drawing pixels having selection information "1" from the following equation (3) using the coverage A of the first pixel, the number N SEL of drawing pixels (second pixels) having selection information "1", the size M1 of the first pixel, and the size M2 of the drawing pixel.

ρ´=(A/NSEL)×(M1/M2) ・・・(3) ρ'=(A/N SEL )×(M1/M2) 2 ...(3)

ドーズマップ作成部52は、選択情報が“0”の描画ピクセル(第2ピクセル)の被覆率ρ´を0とする。 The dose map creation unit 52 sets the coverage ρ' of the drawing pixel (second pixel) whose selection information is "0" to 0.

このように、第1ピクセルにおけるパターンの重心位置に基づいて、パターン形状を近似する第2ピクセル群を選択し、この選択した第2ピクセルに被覆率を割り当てることでも、上記実施形態と同様に、ピクセル被覆率の計算量及びメモリ使用量を削減できる。 In this way, by selecting a group of second pixels that approximate the pattern shape based on the center of gravity of the pattern at the first pixel and assigning a coverage rate to these selected second pixels, the amount of calculation required for pixel coverage rates and memory usage can be reduced, just like in the above embodiment.

上記実施形態では、被覆率算出装置を適用する荷電粒子ビーム装置の一例として、マルチビーム描画装置について説明したが、シングルビーム描画装置にも適用可能である。また、被覆率算出装置は、描画装置だけでなく、検査装置にも適用可能である。検査装置は、上記実施形態に係る被覆率算出方法により描画データから算出した第2ピクセルの被覆率と、この描画データを用いて描画対象基板に実際に描画されたパターンの測定結果に基づく第2ピクセルの被覆率とを比較し、一致するか否か検査を行う。 In the above embodiment, a multi-beam lithography system was described as an example of a charged particle beam system to which the coverage calculation system is applied, but the system can also be applied to a single-beam lithography system. Furthermore, the coverage calculation system can be applied not only to lithography systems but also to inspection systems. The inspection system compares the coverage of the second pixel calculated from the lithography data using the coverage calculation method according to the above embodiment with the coverage of the second pixel based on the measurement results of a pattern actually lithographed on a target substrate using this lithography data, and inspects whether they match.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be embodied by modifying the components within the scope of the spirit of the invention when implemented. Furthermore, various inventions can be created by appropriately combining multiple components disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be omitted from all of the components shown in the embodiments. Furthermore, components from different embodiments may be appropriately combined.

50 ラスタライズ部
52 ドーズマップ作成部
54 照射時間算出部
60 描画制御部
100 描画装置
110 制御計算機
50 Rasterizing unit 52 Dose map creating unit 54 Irradiation time calculating unit 60 Drawing control unit 100 Drawing device 110 Control computer

Claims (7)

荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する描画領域を所定サイズで分割したピクセル領域毎のパターンの被覆率を算出する被覆率算出方法であって、
前記描画領域を第1サイズで仮想分割して複数の第1ピクセル領域を生成し、
前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率を算出し、
前記第1ピクセル領域を前記第1サイズより小さい第2サイズで仮想分割して前記ピクセル領域に対応する複数の第2ピクセル領域を生成し、
前記第1ピクセル領域内のパターン形状を近似する前記第2ピクセル領域を選択し、
前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率、前記第1ピクセル領域内の前記第2ピクセル領域の個数、及び前記選択した第2ピクセル領域の個数に基づいて、前記選択した第2ピクセル領域の被覆率を算出する、被覆率算出方法。
A method for calculating a pattern coverage rate for each pixel area obtained by dividing a pattern drawing area into a predetermined size by irradiating a charged particle beam, the method comprising:
virtually dividing the drawing area by a first size to generate a plurality of first pixel areas;
Calculating a pattern coverage of the first pixel region;
virtually dividing the first pixel region by a second size smaller than the first size to generate a plurality of second pixel regions corresponding to the pixel region;
selecting the second pixel area that approximates the pattern shape in the first pixel area;
A coverage calculation method for calculating the coverage of the selected second pixel region based on the pattern coverage of the first pixel region, the number of the second pixel regions in the first pixel region, and the number of the selected second pixel regions.
前記複数の第2ピクセル領域のうち、中心がパターンの内側にある第2ピクセル領域を、前記パターン形状を近似する第2ピクセル領域として選択する、請求項1に記載の被覆率算出方法。 The coverage calculation method according to claim 1, wherein, from among the plurality of second pixel regions, a second pixel region whose center is inside the pattern is selected as the second pixel region that approximates the pattern shape. 前記第1ピクセル領域内のパターンの重心を検出し、
矩形の前記第1ピクセル領域の4辺のうち、前記重心に最も近い第1辺を選択し、
前記第1辺から、該第1辺に対向する第2辺に向かって、前記第1辺と平行なk列分(kは1以上の整数)の第2ピクセル領域を、前記パターン形状を近似する第2ピクセル領域として選択し、
kは、前記第1ピクセル領域の被覆率、前記第1サイズ及び前記第2サイズに基づく値である、請求項1に記載の被覆率算出方法。
Detecting a centroid of a pattern within the first pixel region;
selecting a first side closest to the center of gravity from among four sides of the rectangular first pixel region;
selecting k columns (k is an integer equal to or greater than 1) of second pixel regions parallel to the first side from the first side toward a second side opposite the first side as second pixel regions approximating the pattern shape;
The method of claim 1 , wherein k is a value based on the coverage of the first pixel region, the first size, and the second size.
請求項1乃至3のいずれかに記載の被覆率算出方法で算出された前記第2ピクセル領域の被覆率を用いて、前記ピクセル領域毎の照射量を算出し、
前記算出した照射量に基づいて荷電粒子ビームを制御し、基板にパターンを描画する、荷電粒子ビーム描画方法。
calculating an irradiation amount for each of the pixel regions using the coverage of the second pixel region calculated by the coverage calculation method according to any one of claims 1 to 3;
A charged particle beam writing method for writing a pattern on a substrate by controlling a charged particle beam based on the calculated dose.
荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する描画領域を所定サイズで分割したピクセル領域毎のパターンの被覆率を算出する被覆率算出装置であって、
前記描画領域を第1サイズで仮想分割して複数の第1ピクセル領域を生成し、前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率を算出し、前記第1ピクセル領域を前記第1サイズより小さい第2サイズで仮想分割して前記ピクセル領域に対応する複数の第2ピクセル領域を生成し、前記第1ピクセル領域内のパターン形状を近似する前記第2ピクセルを選択するラスタライズ部を有し、
前記第1ピクセル領域のパターンの被覆率、前記第1ピクセル領域内の前記第2ピクセル領域の個数、及び前記選択した第2ピクセル領域の個数に基づいて、前記選択した第2ピクセル領域の被覆率を算出する、被覆率算出装置。
A coverage calculation device that calculates a pattern coverage for each pixel area obtained by dividing a pattern drawing area into a predetermined size by irradiating the area with a charged particle beam, the device comprising:
a rasterization unit that virtually divides the drawing area by a first size to generate a plurality of first pixel areas, calculates a pattern coverage rate of the first pixel areas, virtually divides the first pixel area by a second size smaller than the first size to generate a plurality of second pixel areas corresponding to the pixel areas, and selects the second pixels that approximate a pattern shape in the first pixel area;
A coverage calculation device that calculates the coverage of the selected second pixel region based on the pattern coverage of the first pixel region, the number of second pixel regions in the first pixel region, and the number of selected second pixel regions.
前記ラスタライズ部は、前記複数の第2ピクセル領域のうち、中心がパターンの内側にある第2ピクセル領域を、前記パターン形状を近似する第2ピクセル領域として選択する、請求項5に記載の被覆率算出装置。 The coverage calculation device according to claim 5, wherein the rasterization unit selects, from among the plurality of second pixel regions, a second pixel region whose center is inside the pattern as a second pixel region that approximates the pattern shape. 請求項5に記載の被覆率算出装置により算出された前記第2ピクセル領域の被覆率を用いて前記ピクセル領域毎の照射量を算出し、前記ピクセル領域毎の照射量を定義したドーズマップを作成するドーズマップ作成部と、
前記ドーズマップに基づいて前記ピクセル領域毎の照射時間を算出する照射時間算出部と、
前記算出した照射時間に基づいて荷電粒子ビームの照射量を制御する描画制御部と、
を備える荷電粒子ビーム描画装置。
a dose map creation unit that calculates an irradiation dose for each pixel region using the coverage of the second pixel region calculated by the coverage calculation device according to claim 5 , and creates a dose map that defines the irradiation dose for each pixel region;
an irradiation time calculation unit that calculates an irradiation time for each pixel region based on the dose map;
a writing control unit that controls an irradiation amount of the charged particle beam based on the calculated irradiation time;
A charged particle beam writing apparatus comprising:
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